Afrotanlegar áfyllingar, sérstaklega PLA (Fólýmileiksyra), eru mikilvægur skrefur í átt að umhverfisvænni 3D prentun. PLA er þekkt fyrir afrotanleikann sinn, þar sem hún brist niður undir iðnaðarlegum hamfara á nokkrum mánuðum – í skarpri stöðu á móti þeim áratugum sem hefðbundin plast getur verið á. Þessi hraða niðurbrot gerir PLA að vinsælu efni til að minnka gróðurhausgasafleiðslu sem tengist 3D prentun. Þar sem hefðbundin efni sem notuð eru í þessari tækni eru oft unnið úr fossílum, er PLA framkölluð úr endurheimtum heimildum eins og maísstöðku. Þess vegna stuðlar notkun hennar að minni útblástur sem venjulega fylgir plastframleiðslu.
Í ýmsum iðnaðargreinum hefur þessi nýting á PLA verið mikilvæg í að minnka plastafall. Til dæmis í prótótypu- og umbúðafræðslu er aðeins aukin hneiging til að nota PLA í stað óafrýjandi efna. Viðeigandi dæmi um þetta eru notkun PLA við framleiðslu umhverfisvænna umbúðalausna sem hefur mælikvarða minnkað mengun í ruslafyllingum. Með því að skipta út hefðbundnum költum á við PLA geta fyrirtæki minnkað umhverfisáhrif sín á skilvirkann hátt, og þannig verið að krefjast hlutverks þessarar lífrænu költu í að stuðla að sjálfbærum aðferðum. Þessi hneiging að PLA sýnir breiðari þróun í iðnaðinum að efnum sem sameina virkni og umhverfisvitund.
Notkun endurunnuminna mörgunga í FDM 3D prentun merkir lykilstöð í átt að sjálfbærri framleiðslu. Þessi efni stuðla að endurheimildum en einnig minnka umhverfisáhrif plastneyslu. Með því að endurnýta fyrirheitandi plastafall í ný prentunarefni getur iðnaðurinn minkað áherslu á nýja plöstu og þannig stuðlað að sjálfbærni. Auk þess koma mörgungur úr öræðisfræðilegum upprunni, sem eru unnir sem beinir varanir á hefðbundnum körfum, fram yfir sjaldsættar umhverfisvænar eiginleika. Til dæmis bjó-plötuætlanir og polyhydroxyalkanoates minnka útblástur gróðurhúsalofttegunda í framleiðslu og sýna að þær sé hægt að nota sem gott skiptiefni.
Rannsóknir og afköstumælingar benda á kosti þessara endurnýjuðu efna í 3D prentun. Samkvæmt gögnum getur notað endurnýjaða plöstu minnkað orkunotkun um allt að 60% í samanburði við framleiðslu nýrrar plöstu. Þetta styður ekki aðeins lokaðan endurnýjunarhring, heldur hjálpar líka til við að ná markmiðum um sjálfbærni. Fyrirtæki geta því lækkað umhverfisafleiðingu sína án þess að hætta á gæðum og varanleika prentaðra vara. Samþægging þessara umhverfisvæna efna merkir stórt skref í átt að ábyrgðarfullri 3D prentun og stuðlar enn frekar að átökum við umhverfisáhrif iðnaðarins.
Þróun rænt notaðar FDM tækninnar hefur breytt því hvernig nákvæmlega prentun getur lækkað affall með því að minnka yfirstreymi og tryggja nákvæma staðsetningu á efni. Þessi framfarir leyfa framleiðendum að nota efni á skilvirkan hátt, sem leidir til mikilla sparnaðar í náttúruauðlindum og kostnaði. Til dæmis geta framleiðendur, með því að innleiða þessar nákvæmu tæknur, fætt framleiðsluferla sína þar sem hefur verið tilkynnt um minna affall og betri kostnaðsþátttöku. Þegar hefur verið borið saman hefðbundnar framleiðsluaðferðir við FDM prentun sýna tölur á afföllum hversu miklu minna affall myndast með FDM prentun, sem veitir þar af leiðandi sjálfbæra framleiðslulausn.
Nýjungaríkar styðjistofnanir sem gerðar eru aðgengilegar með FDM tækni sýna fyrirheit til að lágmarka rusl með því að nota færri auðlindir. Þessar stofnanir eru hönnuðar til að styðja prentað hlut á skilvirkan hátt og þannig minnka mikið efni yfirgang. ýmisar hönnunaraðferðir, eins og ristagaftur, minnka enn frekar þarfir á styðjiefnum og geta leitt til minnkunar á óþarfi prentun með allt að 30%. Frægustu vísindaleg rannsóknir á sviðinu staðfesta árangur hagstæðra styðjikerfa og sýna greinilegan mun í minnkun rusls og auknum skilvirkni í 3D prentun. Með því að nýta slíkar styðjistofnanir geta framleiðendur náð í sjálfbæra framleiðslu og hámarkað nota á auðlindum.
FDM 3D prentun hefur minni jarðefna-blett en hefðbundin CNC vinnsla. Orkunot FDM 3D prentunar er mikilvægur ólíkur CNC vinnslu, sem krefst óbreyttar og hárar orkunot til að keyra skerðarvélar og stjórna afdráttarferlum. Til dæmis hafa rannsóknir sýnt að FDM tækni getur minnkað orkunot um allt að 50% á móti CNC vinnslu. Þessi minnkun hefur beina áhrif á heildarútblæðslu jarðefna-orku í framleiðsluferlinu, sem gerir FDM að varanlegri lausn. Sérfræðingar í orkuævintar framleiðsluferli stuðla að því að innleiða FDM, og leggja áherslu á getu þess til að breyta iðnaðinum með minni umhverfisáhrifum og meiri útgerðaeffekt.
FDM 3D prentun býður fram átæka umhverfisfordæmi í samanburði við sjálfgeymdarleypslu. Þegar orkunotkun og ruslmagn eru skoðuð, er FDM yfirburðarlega betra í lífscykláhrifum og umhverfisfordæmum. Í gegnumslætti við sjálfgeymdarleypslu, sem oft krefst mikillar orku til að viðhalda formum og öðrum auðlindum fyrir leypsluaðferðina, lækkar lagaða nálgun FDM ruslmagn og notkun auðlinda. Þar sem umhverfisvæni verður að mikilvægum þáttur í nútíma framleiðslu, sýna tölfræði aukna notkun á FDM hjá umhverfisvænum fyrirtækjum. Þessi fyrirtæki skilja FDM sem heilbrigðan hluta af umhverfisvænum venjum sínum, með markmiðið að draga úr gróðurhausgasútblástri og stilla sig að umhverfismarkmiðum. Að velja FDM uppfyllir ekki aðeins umhverfisvæna markmið heldur stuðlar að áframförum í umhverfisvæna framleiðslu.
Endurvinnsla PLA (Polymer lífrænnar syrur) þræða er að ná á bannfæri þar sem 3D prentun verður algengari. Mörg forrit hafa verið sett upp til að marka endurvinnslu á þessum efnum og þannig draga úr umhverfisáhrifum. Til dæmis bjóðar Filamentive, fyrirtæki í Bretlandi, upp á skilvirkt forrit sem gerir viðskiptavönum kleift að endurvinna PLA ruslið sitt, sem mjög minnkar álagið á ruslilindir. Með því að vinna með samstarfsaðila eins og 3D Printing Waste tryggja þeir skilvirkri endurvinnslu og stuðla að stefnu um rúlunarbúnað. Umhverfisárbeiðingarnar sem fylga þessum forritum eru ítrekaðar í gögnum sem benda til minni fráfalls til ruslilinda, auk þess að stuðla að sjálfbærum aðferðum í iðnaðinum sem um heildina telur.
Lokuð lykkjukerfi í FDM prentun gefa góða kost á sýnilega máta við varðveislu með því að endurnýta rusl sem hráefni. Þessi kerfi eru dæmi um ákall til að lágmarka rusl og eru að vinna sér upp úr fyrirtækjum sem stefna að að minnka umhverfisafleiðingu sína. Til dæmis hafa sum fyrirtæki innleitt lokuð lykkjuferli með árangri sem hefur leitt til fyrirheitinnar minnkunar á ruslagagni og notkun á auðlindum. Í ljósi framtíðarinnar virðist framtíð lokuðra lykkjukerfa í framleiðslu bjartsýn, með mögulega víðtækri notkun sem gæti haft mikil áhrif á sjálfbæra framleiðslu og minni ruslagagni. Ævintýrastæður þessara kerfa staðfestir enn og aftur ákall bransans til umhverfisvæna framleiðsluaðferða.
Þegar umhverfisáhrif Selective Laser Sintering (SLS) eru metin í samanburði við Fused Deposition Modeling (FDM), er mikilvægt að huga að bæði efnum og orkunotkun. SLS notar oft fjölbreyttari efnavall, þar á meðal málma-, plast- og keramikduft, sem getur verið meira orkugífið, þar sem þessir efni verða að sintera með háþrýstum ljósgeym. Í samanburði við það notar FDM almennt hitaþolnar plöstu, sem krefjast minni orku til að vinna úr. Samkvæmt rannsóknum getur SLS ferlið valdið meira rusli þar sem ónotaður duftur getur farið í mengun með tímanum, en FDM er skilvirkari í nýtingu á hráefnum.
Þar að auki eru endurnýtingarhæfileikar tveggja tegunda mjög mismunandi; endurnýtingarleiðir SLS eru takmarkaðar vegna þess að þvottur eyðilegur. Hins vegar er hægt að endurnýta plöstu oft í FDM með mjög lítilan gæðatapi, sem þar af leiðandi minnkar ruslmagn. Sérfræðingar í sjálfbæri framleiðslu segja að SLS, þó það sé nýjasta tæknin, þurfi meiri frumkvöðulag í umhverfisvænum aðferðum til að ná framboði FDM. Þegar sýst var ljós á hlutverk þess í sjálfbæri framleiðslu, sagði sérfræðingur: „Til að gera SLS að alveg umhverfisvænu vali þarf að beina athyglinni að betri endurnýtingu og endurvinnslu framleiðsluaðferða."
Þegar lýst er í sjálfbærni ljósgerðar með FDM og metálsprettur, þarf að huga að ýmsum þáttum, sér í lagi orkunotkun og ruslmagn. Ljósgerð krefst mikillar orku vegna háu hitastigs sem þarf til að brjóta upp metöll, sem hækkar kolefnisfæti hennar meira en FDM, sem hitar hitaepli aðeins mjög lítið. Samkvæmt ýmsum nýjum rannsóknum, þó ljósgerð sé nákvæm, hefur hún mikla kolefnisfæti vegna orkugóðu náttúru ferlanna.
Þróun í branskanum bendir til þess að stefna sé að sjálfbærari framleiðsluaðferðum eins og FDM vegna þessara áhersla. Áhugaverð málstaðreynd er sú að sumar fyrirtæki eru að skoða blandaðar aðferðir til að sameina nákvæmni 3D prentun á málm með árangursríkni FDM. Eins og framhjá könnunarkerfi branska segir: "Notkun á umhverfisvænni aðferðum eins og FDM á framleiðslulínunum minnkar ekki bara kostnað, heldur líka umhverfisáhrif átta sinnum" - sem lýsir af hverju fyrirtæki eru að fjárfesta meira og meira í FDM og önnur svipuð sjálfbærri framleiðslutækni. Þessi þróun sýnir hversu mikilvægt er að nota aðferðir sem sameina tæknilega þróun og umhverfissjálfbæri.
PLA, eða Pólýmiljsýra, er biðgreypileg áfura sem er notuð í 3D prentun og er framkölluð úr endurheimtum auðlindum eins og kornabotni.
Endurvinnslu á fölum frekar við sjálfbærni með því að vista auðlindir og minnka notkun á nýjum plastefnum, þar með aukið umhverfisáhrifum.
Umhverfisvinsæl kostur við FDM 3D prentun er minni jarðefna-afurðarmerki þegar berast við hefðbundnar framleiðsluaðferðir eins og CNC vinnslu.
FDM 3D prentun styður lúgunarbúnað með endurvinnsluforritum og lokuðum kerfum, minnkar rusl og styður sjálfbærri framleiðslu.
2024-07-26
2024-07-26
2024-07-26